[发明专利]设置有轻质阀弹簧柱的发动机汽缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的汽缸盖，并且目的是限定用于其阀弹簧柱的新的技术方案，使得整体铸造的柱自身和汽缸盖的重量减轻。

背景技术

已知设置有汽缸盖的内燃发动机，汽缸盖安放在汽缸上方汽缸体顶部上。汽缸盖封闭在汽缸的顶部中，形成燃烧室。汽缸盖通常以铝或其他轻质金属合金实现。在大多数发动机中，汽缸盖还提供用于将空气和燃料供到汽缸的通道的空间，并且允许排气放出。汽缸盖还是安装阀、火花塞和燃料喷射器的地方。

特别地，为了安装阀和确保阀闭合的相关的阀弹簧，汽缸盖还设置有柱。根据已知的设计，柱为气管盖铸件的一部分，并且具有圆形形状。柱包括中央开口，以接收阀组件。柱还包括围绕中央开口的环形座，用于阀弹簧和阀密封元件的装配。所述阀弹簧为压缩弹簧，在阀没有由凸轮轴的凸轮在其打开阶段中推压时，阀弹簧的弹力保证阀的闭合。阀弹簧通过阀密封元件将其弹力传递到柱座，所述柱座容纳阀密封元件。

关于目前汽缸盖设计，特别是关于阀弹簧柱的研究可能很有用，因为发动机制造商通常尽可能努力争取获得重量减轻。

因此存在对限定更轻的在功能方面没有任何缺点的汽缸盖的新的设计的需要。

发明内容

本发明的一个实施例的目的是提供一种汽缸盖的新的设计，其中新的阀弹簧柱设计用于获得与已知的阀弹簧柱相比较显著的体积减小，因此获得显著的重量减轻。

本发明的另一个目的是限定这样的柱的不同可能的形状，全部形状的特征为相对于标准的弹簧柱相当大的重量减轻。

这些目的通过包括具有独立权利要求中限定的特征的这样的阀弹簧柱的汽缸盖获得。

从属权利要求限定优选的和/或特别有利的方面。

本发明的一个实施例提供一种用于内燃发动机的汽缸盖，该汽缸盖包括阀弹簧柱，该阀弹簧柱具有中央开口，该中央开口用于容纳阀，并且具有用于保持所述阀的接触区域，其中，所述接触区域具有第一部分和第二部分，第一部分为环形，并且由所述开口限定，第二部分从第一部分径向突出。

该实施例的优点是，用于保持阀的接触区域不再是阀弹簧柱内部的环形座，而是柱的顶部表面。以该方式，通过对其环形第一部分及其从第一部分径向突出的第二部分的尺寸确定，接触区域的总延伸度可相对于之前的环形座的总延伸度减小，恰好证明支撑阀密封元件并且因此支撑弹簧载荷的总柱接触区域得到足以小于铝压缩强度的压力。

根据该实施例的一方面，阀弹簧柱的外轮廓由接触区域的沿垂直于接触区域的方向的投影（projection）限定。

该方面的优点是，柱的该外轮廓相对于已知设计的柱使得降低柱的整个体积和质量。由于降低的体积，柱具有更好的铸造性能，并且易于机加工（较少的材料被挖切）。

根据另一个实施例，汽缸盖包括阀弹簧柱，其外轮廓为圆形。

阀弹簧柱的圆形外轮廓是实现本发明的可行方式，带来又一个优点，即柱可通过使用与标准工艺中相似的工具铸造。

根据又一实施例，阀弹簧柱接触区域的第二部分具有确切地三个或确切地四个突出部。

柱接触区域的第二部分中的三个或四个突出部为实现本发明的其他方式，可实现这样的形状的铸造工具是可行的，例如其内轮廓由“样条（spline）”曲线限定的铸造工具。

根据该实施例的一个方面，突出部沿第一部分的圆周相等地间隔开。

该实施例的优点是，其确保载荷的对称分布，载荷由阀弹簧传递到主接触区域。

根据又一个实施例，第一部分的径向延伸度与第二部分的径向延伸度的比在1：2至1：1的范围内。

该实施例允许限定第一部分的径向延伸度与第二部分的径向延伸度的比的可行范围。实际上，考虑到又一条件，即柱接触区域的总延伸度必须总是小于前面的环形座的延伸度，低于1：2的比将导致用于支撑阀弹簧载荷的不充分的接触区域。另一方面，比1：1将导致极限条件，根据该极限条件，第二部分不从所述第一部分突出，即整个接触区域将采取圆形外轮廓。保持该尺寸确定条件，将获得显著较轻的阀弹簧柱，在一些情况下，相对于已知的汽缸盖柱，获得重量减小大于一半的阀弹簧柱。

附图说明

现在将以举例的方式参照附图描述各个实施例，附图中：

图1显示了根据本发明的在汽缸盖中的阀弹簧柱。

图2图示了阀密封件。

图3图示了阀组件和在图1的阀弹簧柱中的阀弹簧。

图4显示了根据优选实施例的图1的阀弹簧柱的形状。

附图标记

130汽缸盖

215阀

510阀弹簧